(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパークプラグに用いられる絶縁碍子をプレス成形及び焼成を含む工程によって製造する方法であって、
（ａ）前記絶縁碍子の原料ロットを準備する工程と、
（ｂ）前記原料ロットの一部を用いて試験的にプレス成形を行うことによって前記絶縁碍子と略同一形状を有する未焼成試験体を形成する工程と、
（ｃ）前記未焼成試験体を焼成して焼成試験体を生成する工程と、
（ｄ）前記焼成試験体と前記未焼成試験体との全幅の比率と、前記焼成試験体と前記未焼成試験体との全長の比率と、に基づいて、前記原料ロットを用いて前記絶縁碍子を製造する際の製造条件を決定する工程と、
（ｅ）前記決定された製造条件に従って、前記原料ロットを用いて前記絶縁碍子を製造する工程と、
を備え、
前記製造条件は、前記プレス成形におけるプレス圧と、前記焼成における焼成温度とを含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法であって、
前記製造条件は、前記焼成における焼成時間を含む、製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の製造方法であって、
前記工程（ｄ）は、
（ｄ１）前記焼成試験体と前記未焼成試験体との全幅の比率に基づいて、前記絶縁碍子の全幅が目標範囲に収まる第１の製造条件の範囲を求める工程と、
（ｄ２）前記焼成試験体と前記未焼成試験体との全長の比率に基づいて、前記絶縁碍子の全長が目標範囲に収まる第２の製造条件の範囲を求める工程と、
（ｄ３）前記第１と第２の製造条件の範囲の重複する範囲から、前記製造条件を決定する工程と、
を含む、製造方法。
【請求項４】
スパークプラグに用いられる絶縁碍子をプレス成形及び焼成を含む工程によって製造する方法であって、
（ａ）前記絶縁碍子の原料ロットを準備する工程と、
（ｂ）前記原料ロットの一部を用いて試験的にプレス成形を行うことによって前記絶縁碍子と略同一形状を有する未焼成試験体を形成する工程と、
（ｃ）前記未焼成試験体を焼成して焼成試験体を生成する工程と、
（ｄ）前記焼成試験体と前記未焼成試験体との全幅の比率と、前記焼成試験体と前記未焼成試験体との全長の比率と、に基づいて、前記原料ロットを用いて前記絶縁碍子を製造する際の製造条件を決定する工程と、
（ｅ）前記決定された製造条件に従って、前記原料ロットを用いて前記絶縁碍子を製造する工程と、
を備え、
前記製造条件は、前記焼成における焼成温度を含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スパークプラグ用絶縁碍子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグは、互いに対向する接地電極と中心電極とを備え、２つの電極の間に高電圧を印加することによって火花放電を発生させる。スパークプラグは、一般に、その本体部に絶縁碍子を備える。中心電極は、絶縁碍子の中心軸穴に挿入されて保持されており、接地電極は、絶縁碍子の外周に固定された主体金具に溶接されて保持される。
【０００３】
ところで、スパークプラグでは、中心電極と接地電極との間のギャップ（火花ギャップ）の距離が、その放電電圧に大きく影響する。例えば、平均約２０ｋＶの放電を行うスパークプラグでは、電極間のギャップの距離が０．１ｍｍ程度の誤差を生じた場合、放電電圧は約５ｋＶも変動する場合がある。火花ギャップの距離は絶縁碍子のサイズに影響されるため、スパークプラグの絶縁碍子では、その製造工程において製造誤差が抑制されることが好ましい。
【０００４】
絶縁碍子は一般に、アルミナなどの絶縁性セラミックを主成分として構成されるが、セラミック部材は、その製造工程中の焼成工程において収縮等の変形を生じることが知られている。これまで、こうしたセラミック部材の焼成工程における変形を抑制するための種々の技術が提案されてきた（特許文献１等）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３２２４４６号公報
【特許文献２】特開２００２−６８８２５号公報
【特許文献３】特開２００５−２７４１２１号公報
【特許文献４】特開２００４−２９２２４２号公報
【０００６】
しかし、上記先行技術を初めとする従来の技術では、スパークプラグ用の絶縁碍子の製造誤差を十分に低減することができなかったのが実情であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、スパークプラグ用絶縁碍子の製造工程における製造誤差を低減する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
スパークプラグに用いられる絶縁碍子をプレス成形及び焼成を含む工程によって製造する方法であって、
（ａ）前記絶縁碍子の原料ロットを準備する工程と、
（ｂ）前記原料ロットの一部を用いて試験的にプレス成形を行うことによって未焼成試験体を形成する工程と、
（ｃ）前記未焼成試験体を焼成して焼成試験体を生成する工程と、
（ｄ）前記焼成試験体と前記未焼成試験体との大きさの比率に基づいて、前記原料ロットを用いて前記絶縁碍子を製造する際の製造条件を決定する工程と、
（ｅ）前記決定された製造条件に従って、前記原料ロットを用いて前記絶縁碍子を製造する工程と、
を備える、製造方法。
この製造方法によれば、先行して試験体の大きさの比率を測定して、原料ロットについての製造工程の条件と当該比率との関係を求めることができ、その関係に基づいて絶縁碍子の製造工程の条件を調整できる。従って、絶縁碍子の焼成工程における大きさの変動を調整でき、スパークプラグ用絶縁碍子の製造工程における製造誤差を低減することができる。
【００１０】
［適用例２］
適用例１記載の製造方法であって、
前記工程（ｂ）は、前記未焼成試験体を前記絶縁碍子と略同一形状にする工程を含む、製造方法。
この製造方法によれば、より精度よく焼成試験体と未焼成試験体との大きさの比率と、原料ロットについての製造条件との関係を求めることができる。従って、よりスパークプラグ用絶縁碍子の製造工程における製造誤差を低減することができる。
【００１１】
［適用例３］
適用例１または適用例２記載の製造方法であって、さらに、
前記製造条件は、前記プレス成形におけるプレス圧を含む、製造方法。
この製造方法によれば、絶縁碍子のプレス成形工程におけるプレス圧を調整することによって絶縁碍子の割り掛け率を調整でき、簡易に絶縁碍子の製造工程における製造誤差を低減することができる。
【００１２】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の製造方法であって、
前記製造条件は、前記焼成における焼成温度を含む、製造方法。
この製造方法によれば、絶縁碍子の焼成工程における焼成温度を調整することによって絶縁碍子の割り掛け率を調整でき、簡易に絶縁碍子の製造工程における製造誤差を低減することができる。
【００１３】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の製造方法であって、
前記製造条件は、前記焼成における焼成時間を含む、製造方法。
この製造方法によれば、絶縁碍子の焼成工程における焼成時間を調整することによって絶縁碍子の割り掛け率を調整でき、簡易に絶縁碍子の製造工程における製造誤差を低減することができる。
【００１４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、スパークプラグ用の絶縁碍子の製造方法、その絶縁碍子を用いたスパークプラグ、そのスパークプラグを搭載した内燃機関等の形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A．第１実施例：
B．第２実施例：
C．第３実施例：
D．第４実施例：
E．変形例：
【００１６】
A．第１実施例：
図１は本発明の一実施例としてのスパークプラグの構成を示す概略図である。スパークプラグ１００は、絶縁碍子１０と、中心電極２０と、接地電極３０と、主体金具４０と、端子金具５０とを備える。このスパークプラグ１００は、内燃機関の燃焼室に取り付けられ、互いにギャップを有するように配置された２つの電極２０，３０の間で火花放電を発生させる。
【００１７】
絶縁碍子１０は、２つの電極２０，３０を保持するためのスパークプラグ１００の本体部を構成する絶縁部材である。絶縁碍子１０は、例えばアルミナ等の絶縁性セラミックを焼成することによって形成される。絶縁碍子１０は、図中に示す軸線Ｏ方向へ延びる軸孔１２が形成された筒形状を有しており、軸線Ｏ方向における略中央には外径が最大となる鍔部１５が形成されている。
【００１８】
絶縁碍子１０の鍔部１５より紙面に向かって上側には、外部電源と電気的に接続される端子金具５０が軸孔１２の開口部１３に挿入されて固定的に保持されている。また、絶縁碍子１０の端子金具５０と対向する側の軸孔１２の開口部１４には、中心電極２０が挿入されて固定的に保持されている。軸孔１２内の中心電極２０と端子金具５０との間には、中心電極２０と端子金具５０とを固定するとともに軸孔１２における気密性を確保するためのシール部６０と、火花放電の際の電波雑音を抑制するための抵抗体７０とが設けられている。
【００１９】
ここで、絶縁碍子１０の鍔部１５から端子金具５０の挿入開口部１３に向かって延びる部位を「端子側筒部１６」と呼ぶ。一方、絶縁碍子１０の鍔部１５から中心電極２０に向かって延びる部位を「電極側筒部１７」と呼び、さらに、電極側筒部１７から中心電極２０の挿入開口部１４に向かって延びる部位を「先端筒部１８」と呼ぶ。先端頭部１８は、電極側筒部１７より径が小さく、電極側筒部１７と先端筒部１８との間には段差１９が形成されている。
【００２０】
絶縁碍子１０の外周には、略円筒状の金属部材である主体金具４０が固定的に取り付けられている。より具体的には、主体金具４０は、絶縁碍子１０の端子側筒部１７の一部と鍔部１５と電極側筒部１７と段差１９と先端筒部１８の一部とを被覆しつつ、内周が鍔部１５及び段差１９と嵌合するように取り付けられる。主体金具４０は、絶縁碍子１０を加締めて固定するための加締部４１を有している。また、主体金具４０は、スパークプラグ１００を内燃機関の取付部位に螺合により固定するためのネジ部４２を有している。
【００２１】
主体金具４０の中心電極２０側の先端部４３には接地電極３０が設けられている。接地電極３０は、その断面が略Ｌ字形状に屈曲しており、その一端が主体金具４０と溶接され、他端が中心電極２０の先端部２１とギャップを有して対向している。このように、２つの電極２０，３０は、主体金具４０を介して絶縁碍子１０に固定的に保持されている。
【００２２】
ところで、絶縁碍子１０は、その焼成工程において収縮等の変形を生じることが知られている。しかし、絶縁碍子１０の製造工程において製造誤差が生じると、絶縁碍子１０に保持される２つの電極２０，３０の間のギャップの距離が変動することとなる。この電極間のギャップ距離は、スパークプラグ１００の放電電圧に影響するため、絶縁碍子１０の製造誤差は低減されることが好ましい。そこで、以下に、絶縁碍子１０の製造誤差を低減するための製造方法について説明する。
【００２３】
図２は、絶縁碍子１０の製造工程を示すフローチャートである。また、図３は、図２のフローチャートに対応する絶縁碍子１０の製造工程を模式的に示す説明図である。ステップＳ１００では、絶縁碍子１０の原料２００を準備する。具体的には、原料２００は、主成分であるアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の粉体を粘土及びフラックスとトロンメルで調合し、さらに、スプレードライ（噴霧乾燥）によって造粒することによって得る。なお、この原料２００はロット単位で準備されて保管され、以後、「原料ロット２００」とも呼ぶ。
【００２４】
ステップＳ１１０では、同一ロットの原料２００の一部を用いて、異なるプレス圧でプレスされた複数の試験用プレス体を形成する。ステップＳ１１２では、当該複数の試験用のプレス体をそれぞれ研削して絶縁碍子１０とほぼ同形状を有する試験体２１０を成形する。ステップＳ１１５では、焼成される前の各試験体２１０のサイズをステップＳ１３０における割り掛け率の算出のために測定する。「割り掛け率」及びステップＳ１１５におけるサイズの測定部位については後述する。
【００２５】
ステップＳ１２０では、各試験体２１０を連続式焼成炉３００で焼成する。ステップＳ１２５では、それぞれの試験体２１０についての焼成後のサイズをステップＳ１１５と同様に測定し、ステップＳ１３０においてステップＳ１１５とステップＳ１２５の測定結果を用いて割り掛け率を算出する。
【００２６】
図４は、絶縁碍子１０の割り掛け率の算出方法を説明するための説明図である。ここで、「割り掛け率」とは、焼成対象部品の焼成前のサイズと焼成後のサイズとの比率として求めることができる比率を意味する。本実施例では、試験体２１０の焼成前後における全幅サイズｘ（即ち、鍔部１５の径）と全長サイズｙとをステップＳ１１５，Ｓ１２５で測定し、それぞれの割り掛け率を求める。なお、本明細書においては、焼成後の全幅サイズに対する焼成前の全幅サイズの比率を「Ｄ率」と呼び、焼成後の全長サイズに対する焼成前の全長サイズの比率を「Ｌ率」と呼ぶ。
【００２７】
ところで、割り掛け率は、原料の粒径や調合度合い、水分量などの原料性状によって異なってくることが知られている。また、こうした原料性状は、ステップＳ１００で説明した造粒工程を異にするロット間で異なってくる。すなわち、製造ロットの異なる原料を用いた場合には、絶縁碍子１０の割り掛け率は異なってくる。そこで、従来は、割り掛け率の調整のために原料ロットの性状の調整を行っていたが、原料ロットの性状は、気温、湿度などの外的条件の影響も大きいため、その調整は困難であった。
【００２８】
しかし、割り掛け率は、焼成対象物の成形工程やその焼成工程における条件に応じても異なってくることを本発明の発明者は見出した。具体的には、割り掛け率は、焼成対象物の成形時のプレス圧や、焼成工程における焼成温度及び焼成時間（以後、これらを総称して単に「製造条件」または「工程条件」と呼ぶ）によって異なってくる。ここで、「焼成温度」とは、焼成工程において一定時間継続される最高温度帯域の温度を意味し、「焼成時間」とはその継続時間を意味する。
【００２９】
即ち、原料ロットについてのそうした工程条件と割り掛け率との関係を事前に求めておけば、絶縁碍子の製造工程における工程条件によって割り掛け率の調整を行うことが可能である。そこで本実施例では、同一の原料ロット２００から異なるプレス圧で成形された複数の試験体２１０を、同一の焼成温度及び同一の焼成時間で焼成する。そして、各試験体２１０ごとのＤ率及びＬ率を算出し、当該原料ロット２００についてのプレス圧とＤ率及びＬ率との関係を予め求める。
【００３０】
図５（Ａ）は、ステップＳ１３０で得られたプレス圧と割り掛け率との関係を示すグラフの一例である。第１のグラフＧ１は、プレス圧とそのプレス圧で成形された試験体２１０のＬ率との関係を示しており、第２のグラフＧ２は同様に、プレス圧と試験体２１０のＤ率との関係を示している。このように、同一ロットの原料２００を用いてプレス圧以外の工程条件を変えずに試験体２１０の焼成を行った場合には、プレス圧と割り掛け率との関係は、ほぼ負の線形関係となる。従って、プレス圧と割り掛け率との関係を求める場合には、少なくとも２つの異なるプレス圧で成形された試験体２１０の割り掛け率を測定すれば良い。
【００３１】
本実施例では、これらのグラフＧ１，Ｇ２に基づいて、好適な割り掛け率が得られるプレス圧を決定する（図２，図３：ステップＳ１４０）。具体的には、以下に説明する方法により決定するものとしても良い。
【００３２】
例えば、Ｌ率の目標とする範囲をＬ１からＬ２であるとし、Ｄ率の目標とする範囲をＤ１からＤ２であるとする。すると、グラフＧ１，Ｇ２から、それぞれの範囲の境界値Ｌ１，Ｌ２，Ｄ１，Ｄ２に対するプレス圧としてＰｌ１，Ｐｌ２，Ｐｄ１，Ｐｄ２が得られる。すなわち、Ｐｌ１からＰｌ２が目標とするＬ率が得られる好適なプレス圧の第１の範囲であり、Ｐｄ１からＰｄ２が目標とするＤ率が得られる好適なプレス圧の第２の範囲である。従って、第１の範囲と第２の範囲とが重なり合うＰｄ１からＰｌ２までの範囲内に含まれるプレス圧Ｐｅによって絶縁碍子１０を成形すれば、当該絶縁碍子１０のＤ率，Ｌ率はともに目標範囲内となる。
【００３３】
ステップＳ１５０（図２）では、ステップＳ１１０で試験体２１０を成形したのと同一の原料ロット２００から、ステップＳ１４０で求めたプレス圧Ｐｅによって原料２００をプレスしてプレス体を得る。また、ステップＳ１５５において当該プレス体を絶縁碍子１０の形状に研削してプレス成形体２２０を得る（図３）。ステップＳ１６０では、プレス成形体２２０を、試験体２１０と同一の条件で焼成して完成体である絶縁碍子１０を得る。これによって、割り掛け率が目標範囲内にある絶縁碍子１０を製造することができ、絶縁碍子１０の製造誤差を低減することが可能である。
【００３４】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のグラフＧ１，Ｇ２を得た後に、他の原料ロットを用いて絶縁碍子１０を製造する場合のプレス圧と割り掛け率との関係を求める方法を説明するための説明図である。ここで、異なる原料ロットにより絶縁碍子１０を製造する場合を想定する。この場合であっても、焼成温度及び焼成時間を図５（Ａ）の場合と同一とすれば、そのプレス圧と割り掛け率との関係は、グラフＧ１，Ｇ２をプレス圧の軸方向に平行移動したものとほぼ等しくなることが実験的に確認された。即ち、既知であるプレス圧と割り掛け率との関係（グラフＧ１，Ｇ２）を利用すれば、新たな原料ロットについてのプレス圧とＤ率及びＬ率との関係を簡易に求めることができる。より具体的には、新たな原料ロットから少なくとも１つの試験体２１０をプレス圧Ｐｍで成型・焼成し、そのＬ率及びＤ率を測定する。ここで、Ｌ率の測定値をＬｍとし、Ｄ率の測定値をＤｍとする。そして、図５（Ａ）と同様なグラフ上に、その測定点ｌｍ（Ｐｍ，Ｌｍ），ｄｍ（Ｐｍ，Ｄｍ）をプロットし、それぞれの測定点ｌｍ，ｄｍと重なるようにグラフＧ１，Ｇ２をプレス圧の軸方向に沿って平行移動させる（図５（Ｂ））。なお、後述する第２実施例及び第３実施例における割り掛け率と他の工程条件との関係を求める際にも同様な方法を適用することが可能である。また、工程条件と割り掛け率との関係が関数式として求められている場合には、上記測定値を当該関数式に代入して当該関数式の係数を求めるものとしても良い。
【００３５】
このように、絶縁碍子１０を製造するための本工程に先行して、本工程に用いる原料ロット２００から試験体２１０を成形・焼成し、その割り掛け率を測定することにより、当該原料ロット２００固有の工程条件と割り掛け率との関係を求めることができる。また、この事前工程によって得られた関係から求められる好適な工程条件を本工程にフィードバックすることによって、絶縁碍子の製造誤差を低減することができる。
【００３６】
B．第２実施例：
図６は、本発明の第２実施例としての絶縁碍子の製造工程を示すフローチャートである。図６は、ステップＳ１４０の工程に換えてステップＳ１４０Ｂの工程が設けられている点以外は、図２とほぼ同じである。なお、この第２実施例の製造方法における他の工程は、以下に説明する点以外は、第１実施例の製造工程と同様である。また、第１実施例で説明した図３は、この図６とも対応する。
【００３７】
第２実施例の製造方法では、原料ロット２００の一部を用いて複数の試験体２１０を同一のプレス圧で成形し、各試験体２１０を異なる焼成温度で同じ時間だけ焼成する。具体的には、各試験体２１０をそれぞれ異なる焼成温度に設定された連続焼成炉で焼成するものとしても良い。その後、焼成された各試験帯２１０の割り掛け率を測定することによって、当該原料ロットについての焼成温度と試験体２１０の割り掛け率との関係を得る（ステップＳ１００〜Ｓ１３０）。
【００３８】
図７は、ステップＳ１３０で得られた焼成温度と試験体２１０の割り掛け率との関係を示すグラフの一例である。第３のグラフＧ３は、焼成温度とその焼成温度で焼成された試験体２１０のＬ率との関係を示しており、第４のグラフＧ４は同様に、焼成温度と試験体２１０のＤ率との関係を示している。２つのグラフＧ３，Ｇ４が示すように、試験体２１０の割り掛け率は、焼成温度が高くなるほど緩やかな勾配で増大する。
【００３９】
ステップＳ１４０Ｂでは、この２つのグラフＧ３，Ｇ４を用いて、好適な割り掛け率が得られる焼成温度を決定する。具体的には、第１実施例と同様な方法により決定することができる。すなわち、Ｌ率の目標値の範囲（Ｌ１〜Ｌ２）とＤ率の目標値の範囲（Ｄ１〜Ｄ２）のそれぞれの境界値Ｌ１，Ｌ２，Ｄ１，Ｄ２に対する焼成温度Ｔｌ１，Ｔｌ２，Ｔｄ１，Ｔｄ２を得る。そして、Ｔｌ１〜Ｔｌ２の焼成温度の範囲とＴｄ１〜Ｔｄ２の焼成温度の範囲とが重なり合うＴｄ１〜Ｔｌ２の範囲内から、ステップＳ１６０で用いる焼成温度Ｔｅを決定する。
【００４０】
その後、原料ロット２１０を用いて、試験体２１０と同一のプレス圧でプレス成形体２２０を成形する（ステップＳ１５０）。またプレス成形体２２０を、試験体２１０と同一の焼成時間及びステップＳ１４０Ｂで得られた工程条件である焼成温度Ｔｅで焼成する（ステップＳ１６０）。これによって、Ｄ率及びＬ率が目標値の範囲内にある絶縁碍子１０を製造することができる。
【００４１】
このように、試験体２１０の割り掛け率の測定データに基づいて決定された焼成温度を本工程にフィードバックすることによっても、絶縁碍子の焼成工程における製造誤差を低減することが可能である。
【００４２】
C．第３実施例：
図８は、本発明の第３実施例としての絶縁碍子の製造工程を示すフローチャートである。図８は、ステップＳ１４０Ｂの工程に換えてステップＳ１４０Ｃの工程が設けられている点以外は、図６とほぼ同じである。なお、この第３実施例の製造方法における他の工程は、以下に説明する点以外は、第２実施例の製造工程と同様である。また、図８は、第１実施例で説明した図３と対応している。
【００４３】
第３実施例の製造方法では、同一の原料ロットを用いて複数の試験体２１０を同一のプレス圧で成形して同一の焼成温度で焼成するが、その焼成時間をそれぞれ異なるものとする。その後、焼成された各試験体２１０の割り掛け率を測定し、当該原料ロットについての焼成時間と試験体２１０の割り掛け率との関係を得る（ステップＳ１００〜Ｓ１３０）。
【００４４】
図９は、ステップＳ１３０で得られた焼成時間と試験体２１０の割り掛け率との関係を示すグラフの一例である。第５のグラフＧ５は、焼成時間とその焼成時間で焼成された試験体２１０のＬ率との関係を示しており、第６のグラフＧ６は同様に、焼成時間とその焼成時間で焼成された試験体２１０のＤ率との関係を示している。２つのグラフＧ５，Ｇ６が示すように、焼成対象物の割り掛け率は、焼成時間が長くなるほど緩やかな勾配で増大する。
【００４５】
ステップＳ１４０Ｃでは、この２つのグラフＧ５，Ｇ６を用いて、同一の原料ロットから製造する絶縁碍子１０のステップＳ１６０における焼成時間を決定する。具体的には、第２実施例と同様の方法で、Ｄ率及びＬ率のそれぞれの目標範囲（Ｌ１〜Ｌ２，Ｄ１〜Ｄ２）に相当する焼成時間の範囲（ｔｄ１〜ｔｄ２，ｔｌ１〜ｔｌ２）のうちから、焼成時間ｔｅを決定するものとしても良い。
【００４６】
このように、試験体２１０の割り掛け率についての測定データに基づいて同一の原料ロットを用いる絶縁碍子１０の焼成時間を決定することによって、絶縁碍子１０の焼成工程における製造誤差を低減することが可能である。
【００４７】
D．第４実施例：
図１０は、本発明の第４実施例としての絶縁碍子の製造工程を示すフローチャートである。図１０は、ステップＳ１４０Ｃの工程に換えてステップＳ１４０Ｄの工程が実行される点以外は、図８とほぼ同じである。なお、この第４実施例の製造方法における他の工程は、以下に説明する点以外は、第３実施例の製造工程と同様である。また、第１実施例で説明した図３は、この図１０とも対応する。
【００４８】
この第４実施例では、第１実施例及び第３実施例のそれぞれで説明したグラフＧ１，Ｇ２（図５），Ｇ５，Ｇ６（図９）に示される試験体２１０と各工程条件との割り掛け率との関係が、予め準備されているものとする。従って、図５（Ｂ）で説明したように、少なくとも１つの試験体２１０の割り掛け率の測定によって、その試験体２１０の製造に用いられた原料ロット２００についての割り掛け率とプレス圧及び焼成時間との関係を示すグラフを得ることができる。
【００４９】
ステップＳ１００で準備された原料ロット２００の一部を用いてステップＳ１１０では、割り掛け率測定用の試験体２１０をプレス圧ｐｍで成形し、ステップＳ１２０で焼成時間ｔｍだけ焼成する。ステップＳ１３０では、焼成された試験体２１０のＤ率及びＬ率を測定する。このときのＬ率及びＤ率の測定値をそれぞれＬｍ，Ｄｍとする。
【００５０】
図１１（Ａ）は、ステップＳ１３０における測定値から得られたＬ率及びＤ率のそれぞれとプレス圧との関係を示すグラフである。図１１（Ａ）は、図５（Ａ）の第１と第２のグラフＧ１，Ｇ２をそれぞれ、Ｌ率についての測定点ｌｍ（Ｐｍ，Ｌｍ）又はＤ率についての測定点ｄｍ（Ｐｍ，Ｄｍ）と重なるようにプレス圧の軸方向に沿ってシフトさせたものである。
【００５１】
ステップＳ１４０Ｄでは、まずこのグラフＧ１，Ｇ２に基づいて、第１実施例と同様な方法で、好適な割り掛け率が得られるプレス圧を決定する。ここで、図１１（Ａ）に示すように、Ｌ率の目標範囲Ｌ１〜Ｌ２に相当するプレス圧の範囲Ｐｌ１〜Ｐｌ２と、Ｄ率の目標範囲Ｄ１〜Ｄ２に相当するプレス圧の範囲Ｐｄ１〜Ｐｄ２とが互いに重ならない場合を想定する。この場合には、以下に説明するように焼成時間を調整することによって目標範囲内の割り掛け率が得られるプレス圧を決定することができる。
【００５２】
図１１（Ｂ）は、ステップＳ１３０における測定値から得られたＬ率及びＤ率のそれぞれと焼成時間との関係を示すグラフである。図１１（Ｂ）は、図９の第５と第６のグラフＧ５，Ｇ６をそれぞれ、Ｌ率についての測定点ｌｍ（Ｐｍ，Ｌｍ）又はＤ率についての測定点ｄｍ（Ｐｍ，Ｄｍ）と重なるように時間軸方向に沿ってシフトさせたものである。
【００５３】
このグラフＧ５，Ｇ６に基づいて、プレス圧をＰｍに保持したまま焼成時間をｔｍからｔｓに増大させた場合の試験体２１０のＬ率及びＤ率を予測することができる。具体的には、Ｌ率の予測値がＬｓであるものとし、Ｄ率の予測値がＤｓであるものとする。次に、この予測値Ｌｓ，Ｄｓを用いて、焼成時間をｔｓとした場合のプレス圧と割り掛け率との関係を図１１（Ａ）のグラフＧ１，Ｇ２に基づいて求める。
【００５４】
図１１（Ｃ）は、焼成時間をｔｓとした場合に予測される割り掛け率とプレス圧との関係を示すグラフである。図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）の第１と第２のグラフＧ１，Ｇ２をそれぞれ、Ｌ率についての予測値Ｌｓ又はＤ率についての予測値Ｄｓと重なるように割り掛け率の軸方向に沿ってシフトさせたものである。このように、焼成時間を調整すると、第１と第２のグラフＧ１，Ｇ２の位置関係を調整することができる。そこで、Ｌ率の目標範囲Ｌ１〜Ｌ２に相当する範囲Ｐｌ１〜Ｐｌ２と、Ｄ率の目標範囲Ｄ１〜Ｄ２に相当する範囲Ｐｄ１〜Ｐｄ２とが互いに重なり合うようにグラフＧ１，Ｇ２の位置関係を焼成時間の調整によって行う。これによって、絶縁碍子１０の割り掛け率がＤ率及びＬ率がともに目標範囲内となるような好適なプレス圧Ｐｅを得ることができる。
【００５５】
なお、図１１（Ａ）において、Ｌ率の目標範囲Ｌ１〜Ｌ２に相当するプレス圧の範囲Ｐｌ１〜Ｐｌ２と、Ｄ率の目標範囲Ｄ１〜Ｄ２に相当するプレス圧の範囲Ｐｄ１〜Ｐｄ２とが互いに重なる場合には、焼成時間による調整をするまでもなく、好適なプレス圧Ｐｅを決定するものとしても良い。この場合には、本工程における焼成時間は試験体２１０の焼成時間ｔｍと同じであるものとしても良い。
【００５６】
このように、試験体の割り掛け率とプレス圧との関係と試験体の割り掛け率と焼成時間との関係とを組み合わせることによって、好適な工程条件を得ることが可能であり、絶縁碍子１０の焼成工程における製造誤差を低減することが可能である。
【００５７】
E．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５８】
E1．変形例１：
上記実施例において、割り掛け率を用いて本工程における製造条件を決定していた（ステップＳ１４０，１４０Ｂ，１４０Ｃ，１４０Ｄ）。しかし、割り掛け率以外の試験体における焼成後と焼成前とのサイズの比率を算出して本工程の製造条件を決定するものとしても良い。例えば、焼成前の試験体のサイズに対する焼成後の試験体のサイズの比率である収縮率を用いるものとしても良い。また、サイズ比率の算出には、試験体の全幅サイズや全長サイズ以外のサイズを用いても良い。
【００５９】
E2．変形例２：
上記実施例では、工程条件としてプレス圧や焼成温度、焼成時間を用いて割り掛け率の調整を行っていたが、他の工程条件により割り掛け率を調整するものとしても良い。工程条件としては、原料ロットを用いた焼成対象部品の焼成前後での大きさの比率に対してある一定の関係を有し、絶縁碍子の製造工程において任意に設定可能な条件であればよい。
【００６０】
E3．変形例３：
上記実施例では、Ｄ率及びＬ率の両方が目標範囲内に入るようにプレス圧・焼成温度・焼成時間などの絶縁碍子１０の工程条件を決定していたが、いずれか一方の目標範囲に入るように絶縁碍子１０の工程条件を決定するものとしても良い。
【００６１】
E4．変形例４：
上記実施例において連続式焼成炉３００によって焼成を行っていたが、他の方式の焼成炉によって焼成が行われるものとしても良い。例えば、バッチ炉によって焼成が行われるものとしても良い。
【００６２】
E5．変形例５：
上記第４実施例では、工程条件のうちプレス圧の調整と焼成時間の調整とを組み合わせることによって絶縁碍子１０の割り掛け率を調整していたが、他の工程条件の調整を組み合わせて割り掛け率を調整するものとしても良い。例えば、焼成温度の調整と焼成時間の調整とを組み合わせるものとしても良いし、プレス圧の調整と焼成温度の調整と焼成時間の調整とを組み合わせるものとしても良い。
【００６３】
E6．変形例６：
上記実施例において、ステップＳ１１２において試験用のプレス体を研削することによって、絶縁碍子１０とほぼ同型の試験体２１０を形成していたが、ステップＳ１１２の工程は省略されても良い。即ち、プレス体を絶縁碍子１０と略同一の形状とすることなく、プレス体のサイズを測定して割り掛け率を算出するものとしても良い。ただし、絶縁碍子１０とほぼ同一形状の試験体２１０を形成して割り掛け率を求める方が、より精度の高い割り掛け率についての測定結果を得ることができ、本工程の製造条件に反映することができるため好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】スパークプラグの構成を示す概略断面図。
【図２】第１実施例における絶縁碍子の製造工程を示すフローチャート。
【図３】絶縁碍子の製造工程を模式的に示す説明図。
【図４】絶縁碍子の割り掛け率を説明するための説明図。
【図５】第１実施例における絶縁碍子のプレス圧の決定工程を説明するための説明図。
【図６】第２実施例における絶縁碍子の製造工程を示すフローチャート。
【図７】第２実施例における絶縁碍子の焼成温度の決定工程を説明するための説明図。
【図８】第３実施例における絶縁碍子の製造工程を示すフローチャート。
【図９】第３実施例における絶縁碍子の焼成時間の決定工程を説明するための説明図。
【図１０】第４実施例における絶縁碍子の製造工程を示すフローチャート。
【図１１】第４実施例における絶縁碍子のプレス圧及び焼成時間の決定工程を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００６５】
１０…絶縁碍子
１２…軸孔
１３…挿入開口部
１４…挿入開口部
１５…鍔部
１６…端子側筒部
１７…電極側筒部
１８…先端筒部
１９…段差
２０…中心電極
２１…先端部
３０…接地電極
４０…主体金具
４１…加締部
４２…ネジ部
４３…先端部
５０…端子金具
６０…シール部
７０…抵抗体
１００…スパークプラグ
２００…原料ロット
２１０…試験体
２２０…プレス成形体
３００…連続式焼成炉
Ｇ１〜Ｇ６…グラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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